Fiche d’exercices de Ondes, son et optique avec corrigé

Une corde de longueur 1,2 m et de masse 8 g transporte des ondes transversales à 150 m/s. Trouvez la tension T de la corde.

Une vague a une fréquence de 0,25 Hz et se propage à 1,5 m/s. Trouvez sa longueur d’onde λ.

Une source de 600 Hz se déplace à 10 m/s vers un observateur immobile. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f′ que perçoit l’observateur.

Une corde fixée aux deux extrémités mesure 1 m de long ; les ondes s’y propagent à 80 m/s. Trouvez la fréquence f₂ de son harmonique de rang 2.

Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,5 et une gaine d’indice n₂ = 1,45. Trouvez le plus grand angle θ_a avec l’axe de la fibre sous lequel la lumière venant de l’air peut entrer par l’extrémité de la fibre et rester guidée par réflexion totale interne.

Un capteur de stationnement au repos envoie des ultrasons de 20 kHz vers une voiture qui s’éloigne à 15 m/s. Trouvez la fréquence f″ de l’écho reçu en retour au capteur (vitesse du son 343 m/s).